Routage et performances dans les réseaux CPL pour le Smart Grid / Tanguy Ropitault ; sous la direction de Laurent Toutain

Date :

Editeur / Publisher : [Lieu de publication inconnu] : [éditeur inconnu] , 2015

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Réseaux électriques intelligents

Courants porteurs en ligne (informatique)

Simulation par ordinateur

Toutain, Laurent (Directeur de thèse / thesis advisor)

Ecole nationale supérieure des télécommunications de Bretagne (Brest ; 1977-2016) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université européenne de Bretagne (2007-2016) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Résumé / Abstract : Le réseau électrique a connu récemment une évolution majeure pour se transformer en un réseau électrique intelligent: le Smart Grid (SG). La bidirectionnalité des communications est au coeur du SG et permet de mettre en oeuvre et de prendre en compte un ensemble de nouvelles fonctionnalités telles que: la gestion efficace de la production et de la distribution d'électricité, l'obtention d'informations temps-réelles sur la consommation et la tarification de l'électricité pour l'utilisateur, l'intégration des énergies renouvelables et des véhicules électriques dans le réseau, et une réponse temps-réelle réagissant à la demande afin de réduire les pics de consommation.. L'Advanced Metering Infrastructure permet d'assurer l'interconnexion entre utilisateurs et opérateurs électrique à l'aide d'une nouvelle génération de compteur: "les compteurs intelligents". Alors que le déploiement de compteur intelligent a déjà commencé dans le monde sous l'instigation des différents gouvernements, une multitude de choix reste encore à faire concernant leur mise-en-oeuvre. Concernant le medium de communication, le Courant Porteur en Ligne (CPL), utilisant les lignes électriques déjà déployées, semble être la solution idéale pour les opérateurs énergétiques. Le standard P901.2 a été standardisé par l'IEEE pour permettre des communication efficaces au sein du SG. Il préconise l'utilisation du protocole IPv6 mais ne donne aucune indication concernant le protocole de routage à utiliser. Le CPL est un environnement extrême de part sa nature (bruits, faibles débits) et peut-être vu comme un Low Power and Lossy Network (LLN). Le groupe de travail ROLL a définit le protocole pro-actif RPL spécifiquement pour les LLN et semble, de ce fait, un bon candidat pour les environnements IEEE P1901.2. Le but de cette thèse a été d'étudier le comportement de RPL dans le Smart Grid et d'apporter des améliorations spécifiques pour le Smart Grid afin de garantir un fonctionnement optimal de RPL dans ce type d'environnement.

Résumé / Abstract : The power grid has begun a major evolution in the past decade, laying the foundations of what is known as the Smart Grid. The Smart Grid relies on bidirectional communications in order to enable new functionalities. One of the key components of the Smart Grid is the Advanced Metering Infrastructure that enables the interconnection between users and utilities thanks to a new generation of power meters: the Smart Meter. While Smart Meter deployments have already started worldwide at the instigation of governments, a multitude of choices still remains to be done concerning their technical implementations. Specifically, Smart Meter networking can be based on Power Line Communication (PLC), which is one of the major networking technologies available to utilities. P1901.2, a narrowband PLC has been standardized by the IEEE for usage in the Smart Grid. However, debates are still open for the routing protocol to use for these new high-density, narrowband PLC networks. PLC, being a harsh environment (low bandwidth, noisy, etc.), has most of the characteristics of a Low power and Lossy Network. As a result, the protocol RPL, designed specifically for Low power and Lossy Network, is a prime candidate for routing in IEEE P1901.2 networks. The goal of this thesis is to study RPL¿s behavior in Smart Grid environment and to provide adjustments to its behavior in order to improve the network performance in a narrowband PLC network of Smart Meters.